中国工程院院士吴有生纵谈海洋工程装备技术发展趋势
来源：船舶处发布时间：2015-12-28阅读次数：
在“建设海洋强国”战略的指引下，近年来，我国海洋工程装备技术得到了较快发展，但海洋开发技术基础薄弱，海洋资源调查与开发利用、海洋科学研究、海洋国土综合开发与建设的规模及能力，目前尚处在一个较低的水平。为尽快改变这一现状，中国工程院院士吴有生总是抱持“老骥伏枥，志在千里”的情怀，孜孜不倦地带领科研团队展开深入研究。日前，在外高桥造船公司2015发展论坛上，吴有生院士专门发表了有关我国海洋工程装备技术发展方向与对策的报告，受到业界人士的高度关注。
吴有生院士首先分析了世界海洋工程装备技术的发展趋势，他指出，全球海洋油气开发正不断向深海域延伸，油气生产和控制系统也在从水面(干式)向水下与海底(湿式)转移，其动因是为了克服浮式系统面临的深水恶劣环境条件、风险及高成本挑战。目前，世界上主流深海和超深海油田，都是越来越多地采用SUBSEA即水下生产技术，仅2003到2007年间，全球约安装了1600多个水下井口树。而未来的水下生产系统，将针对传统的水面操控、二元作业方式的局限性及新需求，采用固定或航行式载人深海空间站，从而创建一个全新的操控作业与科学研究的环境条件。由于深海空间站不受风浪条件影响，一是可以大幅度提高作业效率；二是可以延长水下工作时间，将从载人潜器的数小时发展到居住型深海站的数天乃至数十天；三是可以提高有效作业负载，增强深海作业功能，完成迄今为止难以胜任的深海作业任务。
反观我国海洋油气开发装备产业的现状，吴有生认为，经过近些年的发展，我国已经初步具备部分深水海洋工程装备的设计建造能力，但我国海洋工程装备制造业尚处于世界上的第三阵营。具体而言，我国海洋工程装备产业的研发设计能力仍较落后，低端装备虽然可以完全自主设计，但高端装备设计建造能力不足，与欧美第一阵营，韩国、新加坡第二阵营还有不小的差距；海工配套设备技术已有一定基础，有能力生产部分产品，但主要问题是：深海油气开发配套设备对可靠性、寿命、环境适应性的要求极为严格，专利技术多、附加值高，是我国最薄弱的领域；各种功能模块及动力、机械、化工、液流、电控设备，包括深水钻机、DP3动力定位系统、钻探能源供应系统等多数依赖进口；水下生产系统的主要设备自主设计制造能力薄弱，正在对外合作中学习开发；天然气水合物开发装备及技术尚处于试开采的前期研究阶段。
针对我国海洋工程装备产业的发展现状和瓶颈问题，吴有生提出，需要加强海洋装备前沿技术的研究，其主要内容包括：深海勘探钻井平台与海洋工程船自主设计技术，重点是单柱式平台、张力腿平台以及第六代半潜式钻井平台的设计与制造技术、深海钻井船设计技术、以及天然气水合物开采技术与装备的开发与产业化。在深海水下生产系统关键设备技术领域，需研究开发全电驱动的水下生产系统(All Electric Subsea Technology)，采用电控阀对流量及生产进行精确的优化控制，减少中断与关停。同时，还需进行水下生产系统油气泄漏控制装置与应急系统的研究开发。在海工配套领域，需开展海洋平台绿色配套设备的设计研制与产业化，包括动力、机械、化工、液流、电控、动力定位等关键设备，以及海底钻探能源供应(电站)系统。
当前，国际上海洋能源开发正在朝着多元化方向发展，除了传统的油气资源，海洋生物与海洋化工资源的开发利用，也在逐步兴起。吴有生认为，我国应加强生物基因资源开发利用和海洋生物医药的关键技术研究，以及海洋风能、波浪能、潮汐能与温差发电等新能源利用装备技术，并争取尽快实现产业化。
近年来，以7000米级载人深潜器“蛟龙号”为代表，我国在深海探测及工程作业装备领域实现了重大突破。本着科学严谨的态度，吴有生对该领域存在的问题也进行了认真分析，指出：国产深海探测、安装与维修作业潜器(ROV、AUV、HOV等)尚未占领实用市场，部分关键元器件与材料还依赖进口；与潜器配套的水下作业工装具的研制不配套，国产化程度低；潜器作业可靠性尚待提高。
关于深海探测及工程作业装备的发展方向，吴有生提出，深海空间站是在载人潜器基础上发展起来的新一代居住型深海作业平台，具有长时间、全天候、大范围、大功率、载员多、不受洋面风浪条件影响等作业特点，它既是深海装备技术发展的前沿，也是一个国家船舶科技水平的重要标志之一。自上世纪60年代开始，美国、前苏联就开展了相关技术研究和装备开发，进入二十一世纪，海洋已成为国际科学、经济、军事竞争的焦点，美俄把深海空间站研制与应用的战略目标转向能源资源、国土权益、科研环保，力图保持在海洋领域的先机和优势。当前，世界各海洋强国都把掌握深海装备技术，具备人员进入深海、实施工程施工的能力，作为取得海洋竞争战略主动权的重要举措。我国船舶工业应从国家战略需求出发，勇于担当责任，积极发展深海空间站技术及装备，在“蛟龙号”前沿技术的基础上，进一步建立深海工程作业能力，为实现“海洋强国梦”提供重要的技术支撑。为此，他已向有关部门提出建议：抓紧实施“深海空间站”重大科技工程项目，尽快具备能进入深海，“下得去，呆得住，能作业”的能力，从而全面带动新一代深海装备产业的创新驱动发展，在世界海洋开发竞争中取得主动权。（来源：船舶经济贸易|作者：王孙）